Припой ПОССу 40-0,5

Припой ПОССу 40-0,5 — малосурьмянистый оловянно-свинцовый припой, регламентированный ГОСТ 21930-76 (чушки) и ГОСТ 21931-76 (изделия). Маркировка расшифровывается так: ПО — припой оловянный, С — свинцовый, Су — с сурьмой; 40 — массовая доля олова (39–41 %), 0,5 — верхний предел содержания сурьмы. Остаток составляет свинец. Добавка сурьмы в диапазоне 0,05–0,5 % повышает прочность паяного шва без существенного снижения пластичности, что отличает малосурьмянистые марки от бессурьмянистых (ПОС) и сурьмянистых (ПОССу XX-2).

Химический состав припоя ПОССу 40-0,5 по ГОСТ 21930-76

Химический состав ПОССу 40-0,5 нормирован таблицей ГОСТ 21930-76. Основу сплава формируют три компонента: олово, свинец и сурьма. Остальные элементы являются примесями, содержание которых ограничено стандартом.

Компонент	Массовая доля, %
Олово (Sn)	39–41
Сурьма (Sb)	0,05–0,5
Свинец (Pb)	Остальное (≈58,5–60,9)

Допустимые примеси в ПОССу 40-0,5

Примесь	Не более, %
Медь (Cu)	0,08
Висмут (Bi)	0,1
Мышьяк (As)	0,02
Железо (Fe)	0,02
Никель (Ni)	0,02
Сера (S)	0,02
Цинк (Zn)	0,002
Алюминий (Al)	0,002

Содержание примесей Fe, S, Ni, Zn и Al обеспечивается технологией изготовления и контролируется в процессе производства. Висмут при превышении допустимого предела снижает пластичность паяного шва. Медь в малых количествах практически не влияет на свойства припоя.

Физико-механические свойства ПОССу 40-0,5

Справочные физико-механические характеристики сплава ПОССу 40-0,5 приведены в приложении 1 к ГОСТ 21930-76. Интервал кристаллизации сплава составляет 52 °С — от полного затвердевания до полного расплавления. Это неэвтектический припой: в интервале между солидусом и ликвидусом сплав находится в двухфазном (кашеобразном) состоянии.

Параметр	Значение
Температура солидуса	183 °С
Температура ликвидуса	235 °С
Рекомендуемая температура пайки	≈285 °С
Плотность	9,3 г/см³ (9300 кг/м³)
Временное сопротивление разрыву (σв)	4,0 кгс/мм² (~39 МПа)
Относительное удлинение (δ)	50 %
Ударная вязкость	4,4 кгс·м/см²
Твёрдость по Бринеллю	13,2 HB
Удельное электросопротивление	0,17 Ом·мм²/м (0,17 мкОм·м)

Солидус 183 °С совпадает с эвтектической температурой системы Sn–Pb, что характерно для всех оловянно-свинцовых припоев вне зависимости от содержания олова. Рекомендуемая температура пайки превышает ликвидус на 50 °С — это необходимо для обеспечения полного растекания расплава и качественного смачивания паяемых поверхностей.

Влияние сурьмы на свойства припоя

В диапазоне 0,05–0,5 % сурьма образует твёрдый раствор в оловянной и свинцовой фазах, повышая прочность паяного шва. При содержании свыше 0,5 % (что характерно для сурьмянистых марок, например ПОССу 40-2) сурьма начинает заметнее влиять на пластичность — ударная вязкость снижается, а хрупкость возрастает. Именно поэтому малосурьмянистые припои предпочтительны для соединений, работающих при вибрационных нагрузках и термоциклировании.

Формы поставки припоя ПОССу 40-0,5

Припой ПОССу 40-0,5 выпускается в нескольких формах в соответствии с ГОСТ 21931-76 (изделия) и ГОСТ 21930-76 (чушки).

Проволока припойная

Проволока круглого сечения диаметром от 0,5 до 5,0 мм — основная форма поставки. Поставляется в мотках (бухтах) и на катушках. Длина отрезка проволоки в мотке — не менее 20 м. Для удобства ручной пайки выпускается также трубчатая проволока с флюсовым наполнителем (канифоль) различных наружных диаметров.

Прутки

Прутки квадратного и круглого сечения с размером стороны (диаметром) от 8 до 15 мм. Длина прутков — 400 ± 20 мм. Прутки упаковываются в пачки и применяются преимущественно для пайки паяльниками большой мощности и при лужении.

Чушки

Припой в чушках предназначен для переплавки в ванны лужения и пайки. На каждой чушке выбивают обозначение марки (цифрами, соответствующими процентному содержанию основных компонентов) и номер плавки. Масса чушки и форма определяются по согласованию.

Лента

Лента припойная различной толщины и ширины применяется при механизированной пайке и для формирования предварительно уложенного припоя (преформ). Длина ленты в мотке — не менее 10 м.

Применение припоя ПОССу 40-0,5

Области применения ПОССу 40-0,5 определены в рекомендуемом приложении 2 к ГОСТ 21930-76. Паяные соединения, выполненные этим припоем, не рассчитаны на значительные механические нагрузки. Основные области использования:

Электротехника и кабельная продукция. Пайка и лужение обмоток электрических машин (статоры и роторы электродвигателей), соединение жил силовых и сигнальных кабелей, пайка монтажных элементов и моточных изделий. Припой допускается к применению в цепях, рабочая температура которых не превышает 100 °С — при более высоких температурах прочность паяного шва снижается из-за приближения к зоне солидуса.

Лужение и пайка жести. ПОССу 40-0,5 широко используется для лужения белой жести и пайки изделий из неё, обеспечивая герметичные швы.

Холодильное и теплообменное оборудование. Пайка радиаторных трубок, оцинкованных деталей холодильных агрегатов. Припой обеспечивает коррозионную стойкость соединения во влажной среде.

Для пайки печатных плат и прецизионной электроники ПОССу 40-0,5 не применяется — в этих областях используются припои с более высоким содержанием олова (ПОС 61, ПОССу 61-0,5), обладающие меньшим удельным электросопротивлением и более узким интервалом кристаллизации.

Особенности пайки припоем ПОССу 40-0,5

Широкий интервал кристаллизации (52 °С) требует соблюдения ряда технологических условий. В двухфазном состоянии (183–235 °С) механическое воздействие на паяное соединение приводит к образованию микротрещин и снижению прочности шва. Поэтому при остывании паяного соединения необходимо обеспечить неподвижность деталей вплоть до полного затвердевания припоя.

Для пайки применяются стандартные канифольные и кислотные флюсы в зависимости от паяемого металла. При лужении и пайке жести допускается использование флюсов на основе хлористого цинка. Оцинкованные поверхности паяются с канифольными или активированными флюсами без предварительного удаления цинкового покрытия.

Нормативные документы

Припой ПОССу 40-0,5 регламентируется двумя межгосударственными стандартами:

Стандарт	Область действия
ГОСТ 21930-76	Припои оловянно-свинцовые в чушках. Химический состав, физико-механические свойства (справочное приложение), области применения (рекомендуемое приложение)
ГОСТ 21931-76	Припои оловянно-свинцовые в изделиях (проволока, прутки, ленты, трубки, порошок). Размеры, предельные отклонения, маркировка, упаковка

Химический состав контролируется по ГОСТ 1429.0–ГОСТ 1429.15. Каждая партия сопровождается документом о качестве с указанием марки, результатов анализа и номера плавки.

Припои ПОССу и др